[发明专利]碳源智能投加系统及其在污水处理中的应用

权利要求书

1.碳源智能投加系统在污水处理中的应用，碳源智能投加系统包括控制装置(8)、反硝化池(10)，碳源投加装置，进水管与出水管分别与反硝化池(10)的输入端及输出端对应连通，碳源投加装置在控制装置的控制下向反硝化池(10)投加碳源；其特征在于第一亚硝态氮监测仪(1)、流量监测仪(2)及第一硝态氮监测仪(3)的信号采集端设于进水管路内，第二亚硝态氮监测仪(4)、第二硝态氮监测仪(5)及COD监测仪(6)的信号采集端设于出水管路内，ORP在线监测仪(7)的信号采集端接反硝化池(10)，第一亚硝态氮监测仪(1)、流量监测仪(2)、第一硝态氮监测仪(3)、第二亚硝态氮监测仪(4)、第二硝态氮监测仪(5)、COD监测仪(6)及ORP在线监测仪(7)的信号输出端接控制装置(8)的信号输入，碳源投加装置包括碳源储罐(9)以及与其相连并由相应变频器控制调速的泵送管路，泵送管路共有三路输出端，其第一路输出端接进水管路，第二路输出端接反硝化池(10)的中段，第三路输出端接反硝化池(10)的后段，第二路输出端接反硝化池(10)的1/3-1/2处，第三路输出端接反硝化池(10)的3/5-4/5处；控制装置采集反硝化池的进水、出水以及反硝化池内包括硝态氮、亚硝态氮、流量、COD、ORP的实时数据，通过实时检测数据计算并核准碳源投加总量，依据核准的碳源投加总量控制与碳源储罐连接的泵送装置实现向反硝化池内碳源分段精确投加。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于包括如下步骤：

A、碳源投加总量的计算

在对水厂的数据分析并需要投加碳源时，启动碳源投加系统，由第一亚硝态氮监测仪(1)、流量监测仪(2)、第一硝态氮监测仪(3)、第二亚硝态氮监测仪(4)、第二硝态氮监测仪(5)、COD监测仪(6)及ORP在线监测仪(7)检测相应数据，控制装置(8)依据检测数据通过如下公式计算碳源投加总量：

碳源投加总量(kg/h)＝〔硝态氮系数×([NO₃—N]out-1.5)+亚硝态氮系数×[NO₂--N]out〕÷该碳源的COD当量×Q×k

其中：

[NO₃--N]out：出水硝态氮值，第二硝态氮监测仪(5)读出的实时硝态氮数值，单位mg/L；

[NO₂--N]out：出水亚硝态氮值，第二亚硝态氮监测仪(4)读出的实时亚硝态氮数值，单位mg/L；

Q：反硝化池的进水流量(m³/d)；

k：单位换算系数,k＝1/(24×10³)；

硝态氮系数、亚硝态氮系数与ORP在线监测仪测定的ORP读数的对应关系如下：

当ORP＜-100mv时，硝态氮系数为5，亚硝态氮系数为3；当-100mv≤ORP＜-50mv时，硝态氮系数为4，亚硝态氮系数为2.5；当-50mv≤ORP＜0mv时，硝态氮系数为3，亚硝态氮系数为2；当ORP≥0mv时，硝态氮系数为2，亚硝态氮系数为1.5；

B、依据实时调校碳源的投加量实现碳源的分段投加

控制装置根据第一亚硝态氮监测仪(1)、流量监测仪(2)、第一硝态氮监测仪(3)、第二亚硝态氮监测仪(4)、第二硝态氮监测仪(5)、COD监测仪(6)及ORP在线监测仪(7)实时检测并输出的数据，结合ORP检测数据对应的硝态氮系数与亚硝态氮系数对碳源投加量实时调校；控制装置(8)经变频器控制与碳源储罐相连的泵送管路的输送流量，泵送管路的第一路投加碳源至进水管路，第二路投加碳源至反硝化池的中段，碳源总量中的余量经泵送管路的第三路投加至反硝化池的后段；其中第一路投加碳源量为T1，碳源总量×55％≤T1＜碳源总量×65％，第二路投加碳源量为T2，碳源总量×25％≤T2＜碳源总量×35％；

C、停止碳源投加

当硝态氮+亚硝态氮≤设定值时，控制装置(8)通过变频器中断泵送管路对碳源的输送，完成碳源分段精确投加。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于所述的步骤B中实时检测的频率为每1-5分钟检测一次。